Flow cytometry เป็นเทคโนโลยีที่ใช้วัดและวิเคราะห์ลักษณะทางกายภาพของเซลล์ เช่น ขนาดของเซลล์ ความซับซ้อนขององค์ประกอบภายในเซลล์ ตรวจสอบโปรตีนหรือสารต่างๆที่อยู่ภายในเซลล์หรือบนผิวเซลล์ โดยอาศัยหลักการกระเจิงของแสงเลเซอร์และการเปล่งแสงของโมเลกุลที่เกิดจากการกระตุ้นของแสงเลเซอร์หลังจากกระทบกับเซลล์หรืออนุภาคหนึ่งๆ ที่แขวนลอยอยู่ในระบบของเหลว ในระบบ flow cytometry เซลล์จะถูกเตรียมและทำให้แขวนลอยในของเหลวและไหลผ่านลำแสงเลเซอร์ทีละเซลล์ เมื่อแสงเลเซอร์กระทบกับเซลล์จะทำให้เกิดลำแสงหลายรูปแบบ ลำแลงเหล่านี้จะถูกแยกออกจากกันหลังจากผ่านตัวกรองแสง (filters)ชนิดต่างๆ หลังจากนั้นลำแสงจะถูกรวบรวมและตรวจสอบโดย detector ซึ่งจะเปลี่ยนสัญญาณแสงเป็นสัญญาณไฟฟ้าที่เก็บข้อมูลและวิเคราะห์ได้ด้วยระบบคอมพิวเตอร์ (รูปที่ 1)
รูปที่ 1 แสดงระบบ flow cytometry ที่ประกอบด้วย 3 ส่วนประกอบหลักคือ 1)ระบบของเหลวที่มีเซลล์แขวนลอยอยู่ (Fluidics system) 2)ระบบแสง (optics system) ที่ประกอบด้วยแสงเลเซอร์ ตัวกรองแสง (filters) และตัวตรวจสอบ (detector) 3)ระบบอิเล็คโทรนิค (electronics system) ประกอบด้วยอุปกรณ์แปลงสัญญาณและวิเคราะห์สัญญาณต่างๆ
ระบบ flow cytometry ถูกประยุกต์ใช้ในงานหลายๆ ด้าน เช่น
- ใช้ในการวัดปริมาณ ขนาดหรือแยกชนิดของเซลล์ต่างๆที่สนใจ โดยอาศัยการติดตามโปรตีนที่จำเพาะต่อเซลล์ชนิดที่ศึกษานั้นๆ เช่นในทางการแพทย์ใช้นับจำนวนเซลล์มะเร็ง เซลล์ที่ติดเชื้อ HIV
- ใช้ในการตรวจสอบคุณสมบัติของเซลล์ หรือสารภายในเซลล์ เช่น การตรวจปริมาณ chlorophylls, fatty acids ภายในเซลล์ของสาหร่ายเซลล์เดียว เพื่อตรวจสอบคุณภาพของเซลล์สาหร่ายที่ใช้ในการผลิตน้ำมัน
- ใช้ในการตรวจสอบการแตกหักของโครโมโซมหรือดีเอ็นเอ โดยใช้แอนติบอดี้ที่จำเพาะต่อเบสอะดีนีนที่แตกหักจากสายดีเอ็นเอ
นอกจากประโยชน์ที่กล่าวมาข้างต้นแล้ว เทคนิคนี้ยังถูกนำมาประยุกต์ใช้ในการตรวจสอบการเพิ่มจำนวนชุดของโครโมโซมของสิ่งมีชีวิตอีกด้วย เช่นการตรวจสอบการเป็น polyploidy ของพืชเพื่อการปรับปรุงพันธุ์พืชต่างๆ ซึ่งในการตรวจสอบจะเริ่มจากการสกัดนิวเคลียสจากพืชที่ศึกษา หลังจากนั้นจึงย้อมดีเอ็นเอด้วยสารสีเรืองแสง เช่น DAPI หรือ propidium iodide (PI) แล้วจึงตรวจสอบปริมาณความเข้มของการเรืองแสง (fluorescent intensity) ของแต่ละนิวเคลียส ซึ่งเป็นค่าที่สะท้อนถึงปริมาณดีเอ็นเอที่อยู่ในนิวเคลียสนั้นๆ จากข้อมูลนี้ทำให้ทราบถึงปริมาณชุดของดีเอ็นเอภายในนิวเคลียสได้โดยการเปรียบเทียบกับค่าความเข้มของการเรืองแสงของพืชดิพลอยด์ปกติ และนอกจากนี้ถ้าทำการวัดปริมาณดีเอ็นเอที่ศึกษาพร้อมกับดีเอ็นเอของพืชมาตรฐานที่ทราบปริมาณดีเอ็นเอที่แน่นอนแล้ว ก็จะทำให้สามารถประมาณปริมาณดีเอ็นเอของพืชที่เราสนใจได้อีกด้วย